1、第九章第九章 應變、力與扭矩測量應變、力與扭矩測量 第一節(jié)第一節(jié) 應變與應力的測量應變與應力的測量 第二節(jié)第二節(jié) 力的測量力的測量 第三節(jié)第三節(jié) 扭矩的測量扭矩的測量 第一節(jié)第一節(jié) 應變與應力的測量應變與應力的測量 一、應變的測量一、應變的測量 應變測試系統(tǒng)組成框圖應變測試系統(tǒng)組成框圖 基本原理：基本原理： 把所使用的應變片按構件的受力情況，合理的粘貼在被測把所使用的應變片按構件的受力情況，合理的粘貼在被測構件變形的位置上，當構件受力產(chǎn)生變形時，應變片敏感柵也構件變形的位置上，當構件受力產(chǎn)生變形時，應變片敏感柵也隨之變形，敏感柵的電阻值就發(fā)生相應的變化。其變化量的大隨之變形，敏感柵的電阻值就發(fā)

2、生相應的變化。其變化量的大小與構件變形成一定的比例關系，通過測量電路（如電阻應變小與構件變形成一定的比例關系，通過測量電路（如電阻應變測量裝置）轉(zhuǎn)換為與應變成比例的模擬信號，經(jīng)過分析處理，測量裝置）轉(zhuǎn)換為與應變成比例的模擬信號，經(jīng)過分析處理，最后得到受力后的應力、應變值或其他的物理量。最后得到受力后的應力、應變值或其他的物理量。 1應變測量原理應變測量原理 2應變測量裝置應變測量裝置 應變測量裝置應變測量裝置也稱也稱電阻應變儀電阻應變儀。一般采用調(diào)幅放大電路，它由。一般采用調(diào)幅放大電路，它由電橋、前置放大器、功率放大器、相敏檢波器、低通濾波器、電橋、前置放大器、功率放大器、相敏檢波器、低通濾波

3、器、振蕩器、穩(wěn)壓電源組成。電阻應變儀將應變片的電阻變化轉(zhuǎn)換振蕩器、穩(wěn)壓電源組成。電阻應變儀將應變片的電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓（或電流）的變化，然后通過放大器將此微弱的電壓為電壓（或電流）的變化，然后通過放大器將此微弱的電壓（或電流）信號進行放大，以便指示和記錄。（或電流）信號進行放大，以便指示和記錄。 靜態(tài)電阻應變儀靜態(tài)電阻應變儀：用于靜態(tài)載荷作用下的應變測量，以及變化：用于靜態(tài)載荷作用下的應變測量，以及變化十分緩慢或變化后能很快穩(wěn)定下來的應變測量。十分緩慢或變化后能很快穩(wěn)定下來的應變測量。 靜動態(tài)電阻應變儀靜動態(tài)電阻應變儀：以靜態(tài)應變測量為主，兼作：以靜態(tài)應變測量為主，兼作200Hz200Hz以下

4、的低以下的低頻動態(tài)測量。頻動態(tài)測量。 動態(tài)電阻應變儀動態(tài)電阻應變儀：用于：用于0 02kHz2kHz范圍的動態(tài)應變測量。范圍的動態(tài)應變測量。 超動態(tài)電阻應變儀超動態(tài)電阻應變儀：用于：用于0 020kHz20kHz的動態(tài)過程和爆炸、沖擊等的動態(tài)過程和爆炸、沖擊等瞬態(tài)變化過程中的瞬態(tài)變化過程中的動態(tài)應變測量。動態(tài)應變測量。 3 3應變儀的電橋特性應變儀的電橋特性 應變儀中多采用應變儀中多采用交流電橋交流電橋，電源以載波頻率供電，四個橋臂均，電源以載波頻率供電，四個橋臂均為電阻組成，由可調(diào)電容來平衡分布電容。電橋輸出電壓：為電阻組成，由可調(diào)電容來平衡分布電容。電橋輸出電壓： euRRRRRRRRu)

5、(4143210當各橋臂應變片的靈敏度相同時，則上式可改寫為當各橋臂應變片的靈敏度相同時，則上式可改寫為 euSu)(4143210Suue410Suue210Suue0半橋單臂半橋單臂 半橋雙臂半橋雙臂 全全 橋橋 （R R1 1產(chǎn)生產(chǎn)生+R+R） （R R1 1產(chǎn)生產(chǎn)生+R+R 、R R2 2產(chǎn)生產(chǎn)生-R-R） （R R1 1、R R3 3產(chǎn)生產(chǎn)生+R+R 、R R2 2、R R4 4產(chǎn)生產(chǎn)生-R-R）（電橋和差特性電橋和差特性）4 4應變片的布置與接橋方法應變片的布置與接橋方法 布片和接橋的原則：布片和接橋的原則： 1 1）在分析試件受力的基礎上選擇主應力最大點為貼片位置。）在分析試件受

6、力的基礎上選擇主應力最大點為貼片位置。 2 2）充分合理地應用電橋和差特性，只使需要測的應變影響電）充分合理地應用電橋和差特性，只使需要測的應變影響電橋的輸出，且有足夠的靈敏度和線性度。橋的輸出，且有足夠的靈敏度和線性度。 3 3）使試件貼片位置的應變與外載荷成線性關系。）使試件貼片位置的應變與外載荷成線性關系。 下表列舉了在軸向拉伸（或壓縮）載荷下應變測試的應變片的下表列舉了在軸向拉伸（或壓縮）載荷下應變測試的應變片的布置和接橋方法。從表中可以看出，應變片不同的布置和接橋布置和接橋方法。從表中可以看出，應變片不同的布置和接橋方法對靈敏度、溫度補償情況和消除彎矩影響是不同的。一般方法對靈敏度、

7、溫度補償情況和消除彎矩影響是不同的。一般應優(yōu)先選用輸出信號大、能實現(xiàn)溫度補償、貼片方便和便于分應優(yōu)先選用輸出信號大、能實現(xiàn)溫度補償、貼片方便和便于分析的方案。析的方案。 關于在彎曲、扭轉(zhuǎn)和拉（壓）、彎、扭復合等其他典型載荷下，關于在彎曲、扭轉(zhuǎn)和拉（壓）、彎、扭復合等其他典型載荷下，應變片的布置和接橋方法可參閱有關專著。應變片的布置和接橋方法可參閱有關專著。 軸向拉伸（或壓縮）載荷下應變測試的應變片的布置和接橋方法軸向拉伸（或壓縮）載荷下應變測試的應變片的布置和接橋方法 5 5應變片的選擇及應用應變片的選擇及應用 （1 1）試件的測試要求）試件的測試要求 應變片的選擇應從滿足測試精度、所測應變的

8、性質(zhì)等方面考慮。應變片的選擇應從滿足測試精度、所測應變的性質(zhì)等方面考慮。 （2 2）試驗環(huán)境與試件的狀況）試驗環(huán)境與試件的狀況 試驗環(huán)境對應變測試的影響主要是通過溫度、濕度等因素起作試驗環(huán)境對應變測試的影響主要是通過溫度、濕度等因素起作用。試件本身的狀況同樣是選用應變片的重要依據(jù)之一。用。試件本身的狀況同樣是選用應變片的重要依據(jù)之一。 （3 3）應變片的粘貼）應變片的粘貼 應變片的粘貼是應變式傳感器或直接用應變片作為傳感器的成應變片的粘貼是應變式傳感器或直接用應變片作為傳感器的成敗關鍵。敗關鍵。 二、應力的測量二、應力的測量 1 1應力測量原理應力測量原理 應力測量原理：應力測量原理： 先測量

9、受力物體的變形量，然后根據(jù)胡克定律換算出待測力的先測量受力物體的變形量，然后根據(jù)胡克定律換算出待測力的大小。這種測力方法只能用于被測構件（材料）在彈性范圍內(nèi)大小。這種測力方法只能用于被測構件（材料）在彈性范圍內(nèi)的條件下。的條件下。 2 2應力狀態(tài)與應力計算應力狀態(tài)與應力計算 某一測點的應變和應力間的量值關系是和該點的應力狀態(tài)有關某一測點的應變和應力間的量值關系是和該點的應力狀態(tài)有關的。的。 （1 1）單向應力狀態(tài)）單向應力狀態(tài) EEE被測件材料的彈性模量被測件材料的彈性模量 （2 2）平面應力狀態(tài)）平面應力狀態(tài) 1 1）已知主應力方向）已知主應力方向 a a）應變片的粘貼位置）應變片的粘貼位置

10、 b b）相應的接橋電路）相應的接橋電路 用半橋單點測量薄壁壓力容器的主應變用半橋單點測量薄壁壓力容器的主應變 )(12121E)(11222E2 2）主應力方向未知）主應力方向未知 一般采用貼應變花的辦法進行測試。對于平面應力狀態(tài)，如一般采用貼應變花的辦法進行測試。對于平面應力狀態(tài)，如能測出某點三個方向的應變、和，就可以計算出該點主應力能測出某點三個方向的應變、和，就可以計算出該點主應力的大小和方向。應變花是由三個或多個按一定角度關系排列的大小和方向。應變花是由三個或多個按一定角度關系排列的應變片組成，用它可測試某點三個方向的應變，然后按有的應變片組成，用它可測試某點三個方向的應變，然后按有

11、關實驗應力分析資料中查得的主應力計算公式求出其大小及關實驗應力分析資料中查得的主應力計算公式求出其大小及方向。目前市場上已有多種復雜圖案的應變花供應，可根據(jù)方向。目前市場上已有多種復雜圖案的應變花供應，可根據(jù)測試要求選購，例如直角形應變花和三角形應變花。測試要求選購，例如直角形應變花和三角形應變花。 a a）直角形應變花）直角形應變花 b b）等邊三角形應變花）等邊三角形應變花c c）T-T-形應變花形應變花 d d）雙直角形應變花）雙直角形應變花 三、影響測量的因素及其消除方法三、影響測量的因素及其消除方法 1 1溫度的影響及溫度補償溫度的影響及溫度補償 在測試操作中注意需滿足以下三個條件：

12、在測試操作中注意需滿足以下三個條件： 1 1）工作片和補償片必須是相同的。）工作片和補償片必須是相同的。 2 2）補償板和待測試件的材料必須相同。）補償板和待測試件的材料必須相同。 3 3）工作片和補償片的溫度條件必須是相同的或位于同一溫度）工作片和補償片的溫度條件必須是相同的或位于同一溫度環(huán)境下。環(huán)境下。 2 2減少貼片誤差減少貼片誤差 3 3力求應變片實際工作條件和額定條件的一致力求應變片實際工作條件和額定條件的一致 4 4排除測量現(xiàn)場的電磁干擾排除測量現(xiàn)場的電磁干擾 5 5測點的選擇測點的選擇 第二節(jié)第二節(jié) 力的測量力的測量 當力施加于某一物體后，將產(chǎn)生兩種當力施加于某一物體后，將產(chǎn)生兩

13、種效應效應：一是使物體：一是使物體變形的變形的效應效應，二是使物體的，二是使物體的運動狀態(tài)改變的效應運動狀態(tài)改變的效應。 由胡克定律可知：彈性物體在力的作用下產(chǎn)生變形時，若在彈由胡克定律可知：彈性物體在力的作用下產(chǎn)生變形時，若在彈性范圍內(nèi)，物體所產(chǎn)生的變形量與所受的力值成正比。因此只性范圍內(nèi)，物體所產(chǎn)生的變形量與所受的力值成正比。因此只需通過一定手段測出物體的彈性變形量，就可間接確定物體所需通過一定手段測出物體的彈性變形量，就可間接確定物體所受力的大小。受力的大小。 物體受到力的作用時，產(chǎn)生相應的加速度。由牛頓第二定律物體受到力的作用時，產(chǎn)生相應的加速度。由牛頓第二定律可知：當物體質(zhì)量確定后，

14、該物體所受的力和所產(chǎn)生的加速可知：當物體質(zhì)量確定后，該物體所受的力和所產(chǎn)生的加速度，二者之間具有確定的對應關系。只需測出物體的加速度，度，二者之間具有確定的對應關系。只需測出物體的加速度，就可間接測得力值。就可間接測得力值。機械工程中，大部分測力方法都是基于物體受力變形效應。機械工程中，大部分測力方法都是基于物體受力變形效應。 一、幾種常用力傳感器的介紹一、幾種常用力傳感器的介紹 1 1彈性變形式的力傳感器彈性變形式的力傳感器 （1 1）圓柱式電阻應變式力傳感器）圓柱式電阻應變式力傳感器 a a）柱式力傳感器結構圖）柱式力傳感器結構圖 b b）接橋電路）接橋電路 （2 2）梁式拉壓力傳感器）梁

15、式拉壓力傳感器 a a）梁式力傳感器）梁式力傳感器 b b）接橋電路）接橋電路 2 2差動變壓器式力傳感器差動變壓器式力傳感器 11彈性圓筒彈性圓筒22鐵心鐵心33差動變壓器繞組差動變壓器繞組 3 3壓磁式力傳感器壓磁式力傳感器 a a）結構示意圖）結構示意圖 b b）無外力作用時）無外力作用時 c c）有外力作用時）有外力作用時 壓磁元件及其工作原理壓磁元件及其工作原理 11壓磁元件壓磁元件 22基座基座 33彈性梁彈性梁 44鋼球鋼球 壓磁式力傳感器結構壓磁式力傳感器結構 4 4壓電式力傳感器壓電式力傳感器 11承力頭承力頭 22壓電晶體片壓電晶體片 33導銷導銷 44預緊螺栓預緊螺栓 5

16、5基座基座 壓電式力傳感器結構壓電式力傳感器結構 二、空間力系測量裝置二、空間力系測量裝置 一般空間力系包括三個互相垂直的分力和三個互相垂直的力一般空間力系包括三個互相垂直的分力和三個互相垂直的力矩分量。對未知作用方向的作用力，如需完全測定它，也需矩分量。對未知作用方向的作用力，如需完全測定它，也需按空間力系來處理。按空間力系來處理。 a a）三向電極排列方式圖）三向電極排列方式圖b b）三向測力傳感元件結構圖）三向測力傳感元件結構圖 三、測力傳感器的標定三、測力傳感器的標定 測力傳感器的標定分靜態(tài)標定和動態(tài)標定兩個方面：測力傳感器的標定分靜態(tài)標定和動態(tài)標定兩個方面： 1 1靜態(tài)標定靜態(tài)標定

17、靜態(tài)標定就是對測力傳感器施加一系列標準力，測得相應的輸靜態(tài)標定就是對測力傳感器施加一系列標準力，測得相應的輸出后，根據(jù)兩者的對應關系作出標定曲線，再求出表征傳感器出后，根據(jù)兩者的對應關系作出標定曲線，再求出表征傳感器靜態(tài)特性的各項性能指標，如靜態(tài)靈敏度、線性度、回程誤差、靜態(tài)特性的各項性能指標，如靜態(tài)靈敏度、線性度、回程誤差、重復性、穩(wěn)定性以及橫向干擾等。重復性、穩(wěn)定性以及橫向干擾等。 靜態(tài)標定通常在特制的標定臺上進行。所施加的標準力的大小靜態(tài)標定通常在特制的標定臺上進行。所施加的標準力的大小和方向都應十分精確，其力值必須符合計量部門有關量值傳遞和方向都應十分精確，其力值必須符合計量部門有關量

18、值傳遞的規(guī)定和要求。通常標準力的量值用砝碼或標準測力環(huán)來度量。的規(guī)定和要求。通常標準力的量值用砝碼或標準測力環(huán)來度量。標定時采用砝碼標定時采用砝碼- -杠桿加載系統(tǒng)、螺桿杠桿加載系統(tǒng)、螺桿- -標準測力環(huán)加載系統(tǒng)、標準測力環(huán)加載系統(tǒng)、標準測力機加載等。標準測力機加載等。 2 2動態(tài)標定動態(tài)標定 動態(tài)標定就是對測力傳感器或整個測力系統(tǒng)輸入一個動態(tài)激勵動態(tài)標定就是對測力傳感器或整個測力系統(tǒng)輸入一個動態(tài)激勵力，測出相應的輸出，然后確定出傳感器的頻率響應特性曲線。力，測出相應的輸出，然后確定出傳感器的頻率響應特性曲線。再由動態(tài)特性曲線求得測力傳感器或整個測力系統(tǒng)的固有頻率、再由動態(tài)特性曲線求得測力傳感

19、器或整個測力系統(tǒng)的固有頻率、阻尼比、工作頻帶、動態(tài)誤差等反映動態(tài)特性的參數(shù)。動態(tài)標阻尼比、工作頻帶、動態(tài)誤差等反映動態(tài)特性的參數(shù)。動態(tài)標定適用于瞬變力和交變力等動態(tài)測試的傳感器。定適用于瞬變力和交變力等動態(tài)測試的傳感器。沖擊法：沖擊法： 將待定的測力傳感器安放在有足夠質(zhì)量的基礎上，用一個質(zhì)量將待定的測力傳感器安放在有足夠質(zhì)量的基礎上，用一個質(zhì)量為為m m的鋼球從確定的高度的鋼球從確定的高度h h自由落下，當鋼球沖擊傳感器時，由自由落下，當鋼球沖擊傳感器時，由傳感器所測得的沖擊力信號經(jīng)放大后輸入瞬態(tài)波形存儲器，或傳感器所測得的沖擊力信號經(jīng)放大后輸入瞬態(tài)波形存儲器，或直接輸入信號分析儀，即可得到如

20、圖直接輸入信號分析儀，即可得到如圖b b所示的波形。圖中所示的波形。圖中0 0t t1 1為沖擊力作用時間，點畫線為沖擊力波形，實線為實際的輸出為沖擊力作用時間，點畫線為沖擊力波形，實線為實際的輸出波形，波形，t t1 1t t段為自由衰減振蕩信號，它和段為自由衰減振蕩信號，它和0 0t t1 1段中疊加在沖段中疊加在沖擊力波形上的高頻分量反映了傳感器的固有特性，對其作進一擊力波形上的高頻分量反映了傳感器的固有特性，對其作進一步分析處理，可獲得測力傳感器的動態(tài)特性。步分析處理，可獲得測力傳感器的動態(tài)特性。 a a）沖擊法測力裝置）沖擊法測力裝置b b）沖擊力和傳感器）沖擊力和傳感器 輸出波形輸

21、出波形 第三節(jié)第三節(jié) 扭矩的測量扭矩的測量 一、應變式扭矩傳感器的工作原理一、應變式扭矩傳感器的工作原理 應變式扭矩傳感器所測得的是在扭矩作用下轉(zhuǎn)軸表面的主應變。應變式扭矩傳感器所測得的是在扭矩作用下轉(zhuǎn)軸表面的主應變。從材料力學得知，該主應變和所受到的扭矩成正比關系。也可從材料力學得知，該主應變和所受到的扭矩成正比關系。也可利用彈性體把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為角位移，再由角位移轉(zhuǎn)換成電信號輸利用彈性體把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為角位移，再由角位移轉(zhuǎn)換成電信號輸出。出。 用于測量扭矩的彈性軸用于測量扭矩的彈性軸 把這種彈性軸聯(lián)接在驅(qū)動源和負載之間，彈性軸就會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，把這種彈性軸聯(lián)接在驅(qū)動源和負載之間，彈性軸就會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，所

22、產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角為所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角為 MGDl432彈性軸的扭轉(zhuǎn)角（彈性軸的扭轉(zhuǎn)角（radrad） l彈性軸的測量長度（彈性軸的測量長度（m m） D彈性軸的直徑（彈性軸的直徑（m m） M扭矩（扭矩（NmNm） G彈性軸材料的切變模量（彈性軸材料的切變模量（PaPa） 由于扭角與扭矩成正比，在實際測量中，常在彈性軸圓軸上安由于扭角與扭矩成正比，在實際測量中，常在彈性軸圓軸上安裝兩個齒輪盤，齒輪盤之間的扭角即為彈性軸的扭角，通過電裝兩個齒輪盤，齒輪盤之間的扭角即為彈性軸的扭角，通過電磁耦合將扭角信號耦合成電信號，再經(jīng)標定得到輸出扭矩值。磁耦合將扭角信號耦合成電信號，再經(jīng)標定得到輸出扭矩值。 lGDM

23、324163DMDGDM按彈性軸變形測量時按彈性軸變形測量時 按彈性軸應力測量時按彈性軸應力測量時 按彈性軸應變測量時按彈性軸應變測量時 （為轉(zhuǎn)軸的剪切應力）為轉(zhuǎn)軸的剪切應力） 扭轉(zhuǎn)角或應力、應變與轉(zhuǎn)矩成正比，只要測得扭轉(zhuǎn)角或應力、扭轉(zhuǎn)角或應力、應變與轉(zhuǎn)矩成正比，只要測得扭轉(zhuǎn)角或應力、應變，便可知扭矩的大小。按扭矩信號的產(chǎn)生方式可以設計為應變，便可知扭矩的大小。按扭矩信號的產(chǎn)生方式可以設計為光電式、光學式、磁電式、電容式、電阻應變式、振弦式、壓光電式、光學式、磁電式、電容式、電阻應變式、振弦式、壓磁式等各種扭矩儀器。磁式等各種扭矩儀器。 二、應變片式扭矩傳感器二、應變

24、片式扭矩傳感器 在彈性軸上或直接在被測軸上，沿軸線的在彈性軸上或直接在被測軸上，沿軸線的4545或或135135方向?qū)⒎较驅(qū)兤迟N上，當傳感器的彈性軸受轉(zhuǎn)矩應變片粘貼上，當傳感器的彈性軸受轉(zhuǎn)矩M M作用時，應變片產(chǎn)作用時，應變片產(chǎn)生應變量生應變量與轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩M M成線性關系。成線性關系。 )(1184313545DdGDM對于空心圓柱形彈性軸對于空心圓柱形彈性軸 對于正方形截面積彈性軸對于正方形截面積彈性軸 GaM3135454 . 2GG彈性軸的彈性模量彈性軸的彈性模量aa彈性軸的邊長彈性軸的邊長 例如，當測量彈性軸的扭矩時，應將應變片例如，當測量彈性軸的扭矩時，應將應變片R R1 1、

25、R R2 2，按與軸線，按與軸線成成4545角，并且兩片互相垂直的貼在彈性軸上，則角，并且兩片互相垂直的貼在彈性軸上，則 沿應變片沿應變片R R1 1方向的應變?yōu)榉较虻膽優(yōu)?EE311沿應變片沿應變片R R2 2方向的應變?yōu)榉较虻膽優(yōu)?EE133二片應變片接成半橋二片應變片接成半橋 因因1 1=-=-3 3，故，故1 1=-=-3 3。 應變片粘貼示意圖應變片粘貼示意圖 半橋不但能使測量靈敏度比貼一片半橋不但能使測量靈敏度比貼一片4545方向的應變片時高一倍，方向的應變片時高一倍，而且還能消除由于彈性軸安裝不善所產(chǎn)生的附加彎矩和軸向力而且還能消除由于彈性軸安裝不善所產(chǎn)生的附加彎矩和軸向力的

26、影響，但這種貼片的接橋方式不能消除附加橫向剪力的影響。的影響，但這種貼片的接橋方式不能消除附加橫向剪力的影響。如果在彈性軸上粘貼四片應變片并將它們接成半橋或全橋，不如果在彈性軸上粘貼四片應變片并將它們接成半橋或全橋，不但能消除附加橫向剪力的影響，并且具有良好的溫度補償和消但能消除附加橫向剪力的影響，并且具有良好的溫度補償和消除彎曲應力、軸向應力影響的功能。除彎曲應力、軸向應力影響的功能。 半橋半橋 全橋全橋 a a）實心圓柱形軸）實心圓柱形軸 b b）空心圓柱形軸）空心圓柱形軸 c c）十字形軸）十字形軸 d d）空心十字形軸）空心十字形軸e e）實心方形軸）實心方形軸 f f）具有四個平面的

27、空心圓柱形軸）具有四個平面的空心圓柱形軸 對于測量小對于測量小轉(zhuǎn)矩的彈性轉(zhuǎn)矩的彈性軸，多采用軸，多采用空心結構空心結構。對于測量大對于測量大轉(zhuǎn)矩的彈性轉(zhuǎn)矩的彈性軸，多采用軸，多采用實心方形結實心方形結構構。 扭矩傳感器由彈性軸和貼在其上的應變片組成，并成為扭矩傳扭矩傳感器由彈性軸和貼在其上的應變片組成，并成為扭矩傳遞系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，和轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。為了給旋轉(zhuǎn)著的應變片遞系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，和轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。為了給旋轉(zhuǎn)著的應變片輸入電壓和從電橋中取出檢測信號，采用由滑環(huán)和電刷組成的輸入電壓和從電橋中取出檢測信號，采用由滑環(huán)和電刷組成的集流環(huán)部件來完成傳遞，或者采用發(fā)射器件和接受器件之間電集流環(huán)部件來完

28、成傳遞，或者采用發(fā)射器件和接受器件之間電磁場的耦合方式，無接觸地將傳感器的信號耦合到接收端。磁場的耦合方式，無接觸地將傳感器的信號耦合到接收端。 應變式扭矩傳感器工作原理應變式扭矩傳感器工作原理 四、其他類型的扭矩傳感器四、其他類型的扭矩傳感器 光電式扭矩傳感器光電式扭矩傳感器 轉(zhuǎn)軸受扭矩作用后，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，兩橫截面的相對扭轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)軸受扭矩作用后，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，兩橫截面的相對扭轉(zhuǎn)角與扭矩成正比。利用與扭矩成正比。利用光電式光電式、感應式感應式等傳感器可以測得相對等傳感器可以測得相對扭轉(zhuǎn)角，從而測得扭矩。扭轉(zhuǎn)角，從而測得扭矩。 光電式扭矩傳感器是在轉(zhuǎn)軸上固定兩圓盤光柵。在未承受扭光電式扭矩傳感器是在轉(zhuǎn)軸上固定兩圓盤光柵。在未承受扭矩時，兩光柵的明暗區(qū)正好互相遮擋，沒有光線透過光柵照矩時，兩光柵的明暗區(qū)正好互相遮擋，沒有光線透過光柵照射到光敏元件，也無輸出。當轉(zhuǎn)軸受扭矩后，扭轉(zhuǎn)變形將兩射到光敏元件，也無輸出。當轉(zhuǎn)軸受扭矩后，扭轉(zhuǎn)變形將兩光柵相對轉(zhuǎn)過一角度，使部分光線透過光柵照射到光敏元件光柵相對轉(zhuǎn)過一角度，使部分光線透過光柵照射到光敏元件上而產(chǎn)生輸出、扭矩愈大，扭轉(zhuǎn)角愈大，穿過光柵的光量愈上而產(chǎn)生